開源機器人操作系統

內容概要

目前，ROS(robot operating system)逐步成為機器人研發(fā)領域的通用性軟件平臺?！堕_源機器人操作系統——ROS》是國內第一本全面介紹ROS的中文版圖書。
ROS是開源的用于機器人的一種后操作系統，或者說次級操作系統。它提供類似操作系統所提供的功能，包含硬件抽象描述、底層驅動程序管理、共用功能的執(zhí)行、程序間的消息傳遞、程序發(fā)行包管理，它也提供一些工具程序和庫用于獲取、建立、編寫和運行多機整合的程序。
《開源機器人操作系統——ROS》附光盤一張，內容包括書中的部分例子源代碼和Diamondback及Electric版本安裝后在本地硬盤上的全部程序，以便于讀者對照自己的安裝版本進行調試。
《開源機器人操作系統——ROS》可作為機器人研究者以及機器人愛好者應用ROS構建機器人軟件系統的參考手冊。

書籍目錄

前言術語列表第一章 ROS簡介1.1 ROS簡介1.2 ROS安裝1.3 ROS支持的機器人1.4 ROS網上資源第二章 ROS總體框架及基本命令2.1 ROS總體框架2.1.1 文件系統級2.1.2 計算圖級2.1.3 社區(qū)級2.1.4 更高層概念2.1.5 名稱2.2 ROS基本命令2.2.1 ROS文件系統命令2.2.2 ROS核心命令2.3 工具2.3.1 3D可視化工具:rviz2.3.2 傳感器數據記錄與可視化工具:rosbag和rxbag2.3.3 畫圖工具:rxplot2.3.4 系統可視化工具:rxgraph2.3.5 rxconsole2.3.6 tf命令2.4 例子2.4.1 創(chuàng)建ROS消息和服務2.4.2 記錄和回放數據2.4.3 手工創(chuàng)建ROS功能包2.4.4 大項目上運行roslaunch2.4.5 在多臺機器上運行ROS系統2.4.6 定義客戶消息第三章 ROS客戶端庫3.1 概述3.2 roscpp客戶端庫3.2.1 簡單的主題發(fā)布者和主題訂閱者3.2.2 簡單的服務器端和客戶端3.2.3 roscpp中參數的使用3.2.4 從節(jié)點句柄存取私有名稱3.2.5 用類方法訂閱和回調服務3.2.6 計時器3.2.7 帶動態(tài)可重配置及參數服務器的主題發(fā)布者/訂閱者節(jié)點(C++)3.2.8 帶動態(tài)可重配置及參數服務器的主題發(fā)布者/訂閱者節(jié)點(Python)3.2.9 組合C++/Python主題發(fā)布者/訂閱者節(jié)點3.3 rospy客戶端庫3.3.1 簡單的主題發(fā)布者/訂閱者3.3.2 簡單的服務端和客戶端3.3.3 rospy中參數的使用3.3.4 rospy中numpy的使用3.3.5 rospy運行日志3.3.6 ROS PythonMakefile文件3.3.7 設置PYTHONPATH3.3.8 發(fā)布消息3.4 roslisp客戶端庫3.5 實驗階段的客戶端庫3.5.1 rosjava3.5.2 roslua第四章 OpenCV4.1 image_common功能包集4.1.1 image_transport功能包4.1.2 camera_calibration_parsers功能包4.1.3 camera_info_manager功能包4.1.4 polled_camera功能包4.2 image_pipeline功能包集4.3 vision_opencv功能包集4.3.1 opencv24.3.2 cv_bridge4.3.3 image_geometry4.4 投影tf坐標系到圖像(C++)4.5 演示例子4.5.1 使用顏色追蹤物體4.5.2 識別物體第五章 SLAM和導航5.1 使用tf配置機器人5.2 通過ROS發(fā)布里程計信息5.3 通過ROS發(fā)布傳感器數據流5.4 SLAM5.4.1 SLAM簡介5.4.2 slam_gmapping功能包5.4.3 使用記錄的數據建立地圖5.4.4 模擬器中建立地圖5.4.5 模擬器中使用客戶定制地圖5.5 配置和使用導航功能包集5.5.1 導航功能包集基本操作5.5.2 在機器人上設置和配置導航功能包集5.5.3 rviz與導航功能包集配合使用5.5.4 發(fā)送目標到導航功能包集第六章 抓取操作6.1 機器人手臂的運動規(guī)劃6.1.1 安裝和配置6.1.2 編譯手臂導航功能包集6.1.3 啟動模擬器和仿真環(huán)境6.1.4 啟動相關節(jié)點6.1.5 控制手臂運動6.2 運動規(guī)劃的環(huán)境表示6.2.1 基于自濾波數據構建碰撞地圖6.2.2 檢測關節(jié)軌跡碰撞6.2.3 給定機器人狀態(tài)下的碰撞檢測6.2.4 添加已知點到運動規(guī)劃環(huán)境6.2.5 添加物體到機器人本體6.3 用于PR2機器人手臂的運動學6.3.1 從PR2運動學開始6.3.2 從運動學節(jié)點獲取運動學求解器信息6.3.3 PR2手臂運動學正解6.3.4 PR2手臂運動學逆解6.3.5 PR2手臂無碰撞運動學逆解6.4 用于PR2機器人手臂的安全軌跡控制6.5 使用軌跡濾波節(jié)點進行軌跡濾波6.5.1 生成無碰撞三次樣條軌跡6.5.2 使用軌跡濾波服務器對關節(jié)軌跡進行濾波6.5.3 學習如何創(chuàng)建自己的軌跡濾波6.6 機器人狀態(tài)和軌跡可視化第七章 Kinect7.1 Kinect簡介7.2 安裝驅動7.2.1 Ubuntu系統上安裝Kinect7.2.2 基于源的安裝7.3 測試7.3.1 測試Kinect彩色攝像機7.3.2 測試Kinect深度攝像機7.3.3 測試Kinect馬達7.4 openni_camera7.5 openni_tracker第八章 點云庫8.1 PCL簡介8.1.1 PCL架構8.1.2 PCL數據結構8.1.3 PCL與ROS的集成8.2 PCL可視化庫8.3 PCL與Kinect連接8.4 例子第九章 綜合演示示例9.1 實驗一:SLAM(即時定位與地圖構建)9.2 實驗二:機器人導航9.3 實驗三:識別并抓取物體參考文獻彩圖

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   image_transport∷TransportHints可能只用于為參數查找表指定一個不同的參數空間。這在再映射image_transport到獨立的命名空間時很有用：這樣做可以允許為不同的圖像訂閱不同的傳輸方式。用戶可能會指定一個參數名稱而不是使用image_transport，此時用于圖像主題的節(jié)點應該指定哪個參數來控制傳輸，尤其是在使用不同于image_transport的名稱。 主題訂閱者插件允許利用參數服務器來配置選項。主題訂閱者插件參數配置了特定主題訂閱者的行為，它們影響了數據解碼的方式。這一點不同于主題發(fā)布者插件參數，主題發(fā)布者插件參數共享一個源來共享發(fā)送給主題訂閱者的數據。用于參數查找表的命名空間是通過image_transport∷TransportHints指定的，缺省情況下為主題訂閱者節(jié)點的私有命名空間。 傳統上，主題訂閱者插件參數取如下形式： ～_image_transport_ （type，default：？） 一個具體的例子如下： ～foo_image_transport_post_processing_level（int，default：1） 4.節(jié)點 1）再發(fā)布 republish收聽一個基本圖像主題（可以使用任何類型，缺省為raw），然后重新發(fā)布圖像到另一個基本主題。發(fā)布消息sensor_msgs／Image的缺省傳輸方式為raw。其他傳輸方式是否可用依賴于所安裝的插件。 2）用法 republish in_transport in：=（out_transport）out：= 3）例子 （1）假設通過一個機器人使用theora傳輸方式發(fā)布圖像。在另外一臺計算機上有幾個節(jié)點收聽圖像主題。這種設置方式由于每個節(jié)點都要獨立處理壓縮視頻為靜止圖像，浪費了帶寬和計算資源。取而代之，可以在另外一臺計算機開始一個再發(fā)布節(jié)點，視頻流只需要給處理節(jié)點發(fā)送消息sensor_msgs／Image，再發(fā)送到別的節(jié)點： republish theora in：=camera／image raw out：=camera／image_decompressed。

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《開源機器人操作系統:ROS》由張建偉、張立偉、胡穎、張俊編著，是國內第一本全面介紹ROS的中文版圖書?！堕_源機器人操作系統:ROS》可作為機器人研究者以及機器人愛好者應用ROS構建機器人軟件系統的參考手冊。

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